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EP2804751A1 - Using data about the force flow in a press for the operation of a ram - Google Patents

Using data about the force flow in a press for the operation of a ram

Info

Publication number
EP2804751A1
EP2804751A1 EP13709147.6A EP13709147A EP2804751A1 EP 2804751 A1 EP2804751 A1 EP 2804751A1 EP 13709147 A EP13709147 A EP 13709147A EP 2804751 A1 EP2804751 A1 EP 2804751A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plunger
data
press
force
use according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP13709147.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2804751B1 (en
Inventor
Thomas Spiesshofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47882102&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2804751(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP2804751A1 publication Critical patent/EP2804751A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2804751B1 publication Critical patent/EP2804751B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/165—Control arrangements for fluid-driven presses for pneumatically-hydraulically driven presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/28—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks the cam, crank, or eccentric being disposed below the lower platen or table and operating to pull down the upper platen or slide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0094—Press load monitoring means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/24—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam

Definitions

  • the invention relates to the use of data of the power flow in a press for the operation of a plunger, the press at least one strigma connected via at least one drive, generating a force drive means, at least one hub exporting and transmitting the force, at least one tool top receiving plunger and at least one of the plunger and the corresponding tool upper part associated lower tool part, and between lower tool part and
  • Tool upper part is machined or deformed a workpiece or material.
  • Such presses are known as versions with upper drive or lower drive for the plunger.
  • the respective element of the drive train connected to and operating the ram may be designed as a drawbar / Werneruel in a sub-drive or as a threaded spindle or directly a force-generating element such as piston / cylinder unit.
  • Presses - both with top drive and with bottom drive - should, however, be designed so that they ensure an optimized force and travel path of the ram and its stroke and can act differentiated according to the processing requirements. From normal positions deviating positions of individual machine elements as well as the plunger should include as far as possible the construction system or balance in order to avoid on the one hand complex designs of the plunger guide and on the other hand to ensure the machining process.
  • Balancing movements of the plunger are met during at least a partial path of its strokes.
  • this also applies to the area of the articulation points of the tie-rods on the tappet, which are regularly designed as releasable, rigid connections on the tappet.
  • This invention aims solely to compensate for the inclination of the plunger so that a largely parallel to the press table plunger movement can be guaranteed.
  • the solution principle therefore includes a ram parallel holding multi-point presses with hydraulic pressure pad, the spring stiffeners are changed in the pressure points so that occurring due to eccentric load different longitudinal deformations of frame and connecting rod by reducing the stiffness of the associated or
  • Pressure points and the forces to be transmitted by the individual pressure points of the press behave inversely proportional to each other and
  • the or the less loaded pressure pad with a pressure accumulator in particular a piston accumulator, is connected and the bias pressure of the pressure accumulator, in particular the gas pressure of the piston accumulator according to the desired
  • the invention is based on the assumption that all these expenditures and facilities, such as guiding and protection devices, can be dispensed with, if the desired
  • Parallel movement of the plunger can be ensured by controlled and regulated drive motors. In the event of malfunction oblique or inclined positions of the plunger, these should also be allowed, for which solutions in this regard were not covered by the development directions taken so far and thus factually excluded.
  • the invention is based on the object, one in the types described above of presses, i. both with top drive and with sub-drive with asymmetrically occurring pressing forces as well as Ziehkissen adoptedn to allow or counteract an unwanted as resulting from malfunctioning tilt of the plunger or control a desired inclination of the plunger with structural elements, what data of the power flow in a press for the operation of the plunger are to be used without using elaborate protective mechanisms.
  • Hub exporting and the force transmitting, at least one tool top receiving plunger, and at least one of the plunger and the
  • the second variant of the solution uses said data of the force flow of a press for the operation of a plunger
  • the press arranged at least one, in a substructure, and strlid connected to at least one drive, a force generating drive device, at least one Hub exporting and transmitting power, at least one tool top receiving plunger, at least one by means of a train connection or pressure connection comprising the tappet engaging tension element or pressure element for transmitting the drive for the stroke of the plunger and at least one of the tappet and the corresponding tool upper part associated tool lower part, which parts of the press produce the power flow from the drive device to the tool upper part,
  • the tension connection with the tension element or the pressure connection with the pressure element on the plunger is mounted in a tension / pressure point which permits an inclined position of the plunger
  • the formation of the tension element as a tie rod or pull spindle and according to claim 4, the formation of the pressure element as a connecting rod or spindle or piston / cylinder unit.
  • a changeable position due to allowable elasticities of the tension element or pressure element permitting releasable or permanent or permanent formation of the train connection or pressure connection can be used, in which case compensating / movements absorbed elastically by the tension element or pressure element become .
  • At least a first means is used according to claim 8 for the recording of data of a path or the stroke concerning the position of the plunger.
  • At least a third means is solely responsible for the recording of data of the power flow of the parts involved.
  • For receiving the data of an expansion or rebound or movement underlying parts is provided according to claim 11 at least one arranged in at least part of the press, force or motion detecting element, which preferably in the force or motion sensitive areas of the expansion or rebound or articulated changeable mounting of the tension element or
  • the data of the first, second and third means processes a control and regulation device for at least one of the control signals, such as
  • At least one of the first means or the second means or the third means is included for a controlled process flow, wherein a relationship between the forming forces applied to the second means or the third means and the first means or the second means
  • Means determined data of the position of the ram is produced.
  • the determined data of the position of the plunger can also be specified according to claim 15, after which the desired force curve / force balance is set.
  • the guide s large from the established data of the power flow of the parts or the forming forces and the leadership s large from the determined data of the position of the plunger can be advantageously changed according to claim 16 during the process operation.
  • the data resulting from the respectively changing forces or positions of the plunger during the process are processed by at least one of the first, second and third means.
  • the invention thus provides both for a targeted or to be admitted as well as for a malfunction resulting from maladjustment of the ram to each of the process useful solution.
  • Sub-drive applicable as "quasi-sensory means" for the recording of data of the parts involved in the power flow parts can be determined in preferably kraftflußrelevant, component-sensitive areas such as a pressure or train connection, depending on the upper or lower drive, with lying on the plunger.
  • each other in the Switzerland- / pressure point dome-shaped corresponding, each having a convex spherical segment support and a concave spherical segment support arrangement of the train connection.
  • each other dome-shaped corresponding, each having a convex spherical segment support and a concave spherical segment support arrangement can also be used for a press with top drive as a pressure connection.
  • a generic press with sub drive according to the DE application PCT / DE2011 / 075197, which already uses data for a power-optimizing process operation.
  • the region of the tie rod connection with the plunger that is used as "quasi-sensory means" tensile / pressure point for the data to be detected with strain gauges or piezo elements.
  • the design according to the invention namely the control and regulating device which safeguards the mechanical construction of the press and the adjustment of asymmetrical pressing forces and also processes the data of the first, second and third means, is likewise in an existing system designed as already proposed integrated.
  • a controlled or controlled process flow at e.g. Forming under
  • At least the first agent or the second agent or the third agent can be adjusted.
  • a relationship is established between the forming forces occurring with the data processed with the second means or the third means and the position of the plunger determined with the first means or the second means.
  • Cushioning forces are introduced via the tension rods, which are not rigidly connected to the ram in four pressure points, for example in a press with a sub-drive, for which the mounting and definable inclination of the ram, which is movable in each case, is also used.
  • the invention provides a further effect, in addition to the interaction of the forming forces such as the die cushion forces also beneficial to the overall construction cost of generic presses and in particular to an optimizing interpretation of
  • Fig. 1 shows the simplified representation of the press 1 with sub-drive
  • Fig. 2 details of the drawbar connection 2.4.1 with the convex
  • Fig. 1 shows a press 1 with sub-drive, arranged in a substructure 3
  • a stroke h between a non-designated top dead center and a non-designated bottom dead center exporting plunger 1.1 has a tool shell 1.2.
  • Two pairs of drawbars 2.3 and Buchpleuel 2.5 as components of a drive train 2.6 engage the plunger 1.1 each in the region of a tensile / pressure point 2.4 for transmitting the drive for the stroke h of the plunger 1.1.
  • the plunger 1.1 with the upper tool part 1.2 corresponds to one on the substructure.
  • Tool lower part 3.2 lying workpiece 5 acts for shaping.
  • Tool lower part 3.2 is arranged on a belonging to the base 3 table 3.1.
  • a control and regulating device 4 is provided, the function of which may already be designed according to the system described in the patent application PCT / DE2011 / 075197.
  • About the tie rods 3 and Werpleuel 2.5 are differentiated acting on the workpiece 5 to be formed between the tool upper part 1.2 and workpiece 5 forces acting so that the press 1 permanently after a force required exclusively for the workpiece 5 force system, but still without the invention disclosed use of a train 2.4.1, can be operated.
  • the press 1 operating according to that system takes into account control processes which, on the one hand, can be used for the new inventive approach according to the features disclosed in the claims and, on the other hand, go beyond their effectiveness.
  • Design system of the press 1 is in the interaction of the forming forces involved, a rotation angle and a spring constant or at least one of these dimensions of at least one machine element of the press 1 in relation to their structural rigidity or an eccentric element of the drive device 2 encounters direction
  • a second means 4.2 before the data for this desired position of the plunger 1.1, whereby, for example, after hitting the upper tool 1.2 on the lower tool part 3.2, a resulting unequal movement of the two drive strands 2.6 is continued , The upper tool part 1.2 and the lower tool part 3.2 are now closed in parallel, with the unequal Further movement on the spring stiffness of the press 1 asymmetric as unequal acting forces are generated selectively.
  • third means 4.3 provide for the acquisition of force flow data via a force receiving element 2.4.4.
  • the provided for the operation of the press 1 control and regulating device 4 processes the data of the first, second and third means 4.1, 4.2, 4.3 to protect the mechanical structure of the press and the balance of asymmetric pressing forces and are the
  • the data obtained from the respective forming force are then used as a guide, and the position of the tappet 1.1 is guided in such a way that a desired force curve is established.
  • the balance of the construction of the press 1 gentle balance is optimized or completed.
  • Force-absorbing elements 2.4.4 such as strain gauges or piezoelectric elements or equivalent means are used, which are selectable in the usual professional manner.
  • the training of the first, second and third means 4.1, 4.2, 4.3 is subject to the skill of the art and must not be detailed here.
  • the principle of the invention is equally applicable to a press not discussed here with top drive, in which the power flow from an overhead drive device via a plunger with a tool shell to a lower tool part via a
  • the plunger and supports the efficiency of forces acting for energy-saving operation of each generic press.
  • 2.3 tension element, drawbar, traction spindle (lower drive), pressure element, spindle,

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to the use of data about the force flow in a press (1) for the operation of a ram (1), wherein the loads of the parts involved in the force flow can differ as a result of eccentrically operating forces, in such a way that the data about the respectively acting forces that, in accordance with Hooke's law, cause an extension or compression of a movement of the parts involved in the force flow, is measured and evaluated in relation to a drive device (2) and a position of the ram (1.1), whereupon a skewed position of the ram (1.1) is permitted or a skewed position of the ram (1.1) is counteracted or a skewed position of the ram (1.1) is set during operation of the press (1).

Description

Verwendung von Daten des Kraftflusses in einer Presse für den Betrieb eines Stößels  Use of force flow data in a press for the operation of a ram
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Daten des Kraftflusses in einer Presse für den Betrieb eines Stößels, wobei die Presse mindestens eine über mindestens einen Antriebs sträng verbundene, eine Kraft erzeugende Antriebseinrichtung, mindestens den einen Hub ausführenden und die Kraft übertragenden, mindestens ein Werkzeugoberteil aufnehmenden Stößel und mindestens ein dem Stößel und dem korrespondierenden Werkzeugoberteil zugeordnetes Werkzeugunterteil umfasst, und zwischen Werkzeugunterteil und The invention relates to the use of data of the power flow in a press for the operation of a plunger, the press at least one sträng connected via at least one drive, generating a force drive means, at least one hub exporting and transmitting the force, at least one tool top receiving plunger and at least one of the plunger and the corresponding tool upper part associated lower tool part, and between lower tool part and
Werkzeugoberteil ein Werkstück oder Material bearbeitet oder verformt wird. Tool upper part is machined or deformed a workpiece or material.
Im Sinne dieser Erfindung werden als gattungsgemäße Pressen solche mit Oberantrieb oder mit Unterantrieb verstanden, jedoch spezielle Verwendungen unterschieden. Stand der Technik For the purposes of this invention, generic presses are understood to be those having an upper drive or a lower drive, but distinguishing special uses. State of the art
Derartige Pressen sind als Ausführungen mit Oberantrieb oder Unterantrieb für den Stößel bekannt. Z.B. kann das jeweilige Element des mit dem Stößel verbundenen und diesen betreibenden Antriebstrangs bei einem Unterantrieb als Zugstange/Zugpleuel oder bei einem Oberantrieb als Gewindespindel oder direkt eine Kraft erzeugendes Element wie Kolben- /Zylindereinheit ausgeführt sein. Such presses are known as versions with upper drive or lower drive for the plunger. For example, For example, the respective element of the drive train connected to and operating the ram may be designed as a drawbar / Zugpleuel in a sub-drive or as a threaded spindle or directly a force-generating element such as piston / cylinder unit.
So kann z.B. bei Pressen mit Unterantrieb der Stößel über Zugstangen - auch in Verbindung mit einem Zugpleuel - oder über Gewindespindeln als Zugelemente von einer kompakten Antriebseinheit in einem Unterbau der Presse angetrieben werden. Thus, e.g. in presses with sub drive the ram over tie rods - also in connection with a Zugpleuel - or via threaded spindles as traction elements are driven by a compact drive unit in a substructure of the press.
Unabhängig von der Art des Antriebs können infolge von im Bearbeitungsprozeß wirkenden außermittigen Kräften Schrägstellungen des Stößels auftreten. Regelmäßig wird aber ein Parallel-Lauf des Stößels zum Unterbau angestrebt. Bisher finden für einen angestrebten Parallelbetrieb unterschiedliche Lösungen Anwendung, die im Wesentlichen durch entsprechende Aufwendungen im Antrieb des Stößels oder durch unterschiedliche Ausführungen der Stößelführung realisiert werden. Es hat sich Beispielsweise gemäß AT 215 257 B nachteilig herausgestellt, dass eine aufwendige, aber weich reagierende Hebelkinematik für eine Übertragung außermittiger Kräfte ineffizient ist. Die relativ vielen beweglichen Maschinenelemente schaffen nur kleine Ausgleichbewegungen für einen effizienten Stößelhub, wenn hohe Preßkräfte zu übertragen sind. Regardless of the type of drive can occur as a result of acting in the machining process off-center forces inclinations of the plunger. However, a parallel run of the plunger is usually sought to the substructure. So far find different solutions for a desired parallel operation application, which are realized essentially by appropriate expenses in the drive of the plunger or by different versions of the plunger guide. It has been found, for example according to AT 215 257 B disadvantageous that a complex, but soft-reacting lever kinematics for transmission of off-center forces is inefficient. The relatively many moving machine elements provide only small compensating movements for an efficient lifter stroke when high compressive forces are to be transmitted.
Pressen - sowohl mit Oberantrieb als auch mit Unterantrieb - sollen jedoch dahingehend ausgelegt werden, dass sie einen optimierten Kraft- und Wegeverlauf des Stößels und dessen Hub gewährleisten und entsprechend den Bearbeitungserfordernissen differenziert agieren können. Von Normallagen abweichende Stellungen von einzelnen Machinenelementen wie auch des Stößels sollen kräftemäßig möglichst das Konstruktionssystem aufnehmen oder ausgleichen können, um einerseits aufwendige Ausführungen der Stößelführung zu vermeiden und andererseits den Bearbeitungsprozeß zu gewährleisten. Presses - both with top drive and with bottom drive - should, however, be designed so that they ensure an optimized force and travel path of the ram and its stroke and can act differentiated according to the processing requirements. From normal positions deviating positions of individual machine elements as well as the plunger should include as far as possible the construction system or balance in order to avoid on the one hand complex designs of the plunger guide and on the other hand to ensure the machining process.
Es wurde schon nach einem internen Stand der Technik vorgeschlagen, mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung Werte aus Betriebszuständen im System der Presse bei der Bearbeitung des Werkstücks aufzunehmen und entsprechend einer Funktion zu Daten auszuwerten, die auch für Ausgleichbewegungen des Stößels bedingt verwendbar sind. Somit kann die Presse nach einem für das Werkstück erforderlichen Kräftesystem gesteuert oder geregelt betrieben werden. It has already been proposed according to an internal state of the art to record values of operating states in the system of the press during machining of the workpiece by means of a control and regulating device and to evaluate according to a function to data that can be used conditionally for compensating movements of the plunger. Thus, the press can be controlled or operated according to a force required for the workpiece force system.
In gattungsgemäßen Pressen ist auch der Ziehvorgang mittels z.B. so genannter In generic presses, the drawing process by means of e.g. so-called
Zieheinrichtungen und Ziehkissen ausschlaggebend für Beeinflussungen auf die Stellungen des Stößels betreffend seine horizontale Lage. Es wurden schon bei einer Stanzpresse gemäß EP 2 008 799 AI mit einem Unteranrieb der Stößel über Zugsäulen (analog Zugstangen) mit einem unterhalb der Bearbeitungsebene angeordneten Antriebsmechanismus mit Kurbelwelle und Pleuel angetrieben. Hierbei sollen durch einen speziellen Übertragungsmechanismus und einer Aufteilung der Stößelkräfte Lagerbelastungen reduziert und eine hohe Präzision bei hohen Stanzfrequenzen erreicht werden. Jedoch sind von der Horizontalen abweichende Lagen des Stößels nicht ausgleichbar. Pulling devices and drawing cushions are crucial for influencing the position of the plunger with regard to its horizontal position. Already in a stamping press according to EP 2 008 799 A1, a sub-drive of the plungers was driven by tension columns (analogous tie-rods) with a drive mechanism with crankshaft and connecting rod arranged below the working plane. This is to be achieved by a special transmission mechanism and a division of the ram forces Reduced bearing loads and high precision at high punch frequencies can be achieved. However, deviating from the horizontal positions of the plunger are not compensated.
Im Hinblick auf aktuelle Anforderungen an Pressen müssen im Prozeß auftretende sowohl ungewollte als auch gewollte Ausgleichbewegungen möglich sein. Damit soll den With regard to current requirements for presses, both unwanted and deliberate compensatory movements occurring in the process must be possible. This should be the
Bedingungen eines praktischen Betriebes zur Erzielung eines Gleichlaufes oder von Conditions of a practical operation for achieving a synchronous operation or of
Ausgleichbewegungen des Stößels während mindestens eines Teilweges seiner Hübe entsprochen werden. So gilt das bei Pressen mit Unterantrieb auch für den Bereich der Anlenkungspunkte der Zugstangen an dem Stößel, die am Stößel regelmäßig als lösbare, starre Verbindungen ausgeführt sind. Balancing movements of the plunger are met during at least a partial path of its strokes. For example, in the case of presses with a sub-drive, this also applies to the area of the articulation points of the tie-rods on the tappet, which are regularly designed as releasable, rigid connections on the tappet.
Es wurde bereits vorgeschlagen (WO 2012/041313), trotz auftretender asymmetrischer Kräfte, wie z. B. auch in einer Ziehkisseneinrichtung über getrennt betriebene, Zugstangen aufweisende Antriebsstränge mit unabhängigen Krafteinleitungen in den Stößel, eine originär gewollte Bewegung des Stößels sowie parallele Bewegung des Werkzeugoberteils zum Werkzeugunterteil bewirkende Führung zu sichern. Einerseits können damit eine It has already been proposed (WO 2012/041313), despite occurring asymmetric forces, such. B. in a die cushion device via separately operated, pull rods having drive trains with independent force inputs into the plunger, a originally intended movement of the plunger and parallel movement of the upper tool to the lower tool part causing leadership to secure. On the one hand, one can
Schrägstellung des Stößels als auch unterschiedliche Auftreffschläge des Stößels vermieden und andererseits die Schrägstellung des Stößels gezielt herbeigeführt werden. Inclined position of the plunger and different impact impacts of the plunger avoided and on the other hand, the inclination of the plunger are deliberately brought about.
Somit wurde bereits vorgegeben, asymmetrisch wirkende Kräfte des Stößels vorteilhaft anzuwenden und den Stößel parallel auf die z.B. Ziehkisseneinrichtung auftreffen zu lassen oder bei Nichtvorhandensein einer Ziehkisseneinrichtung den Stößel mit dem Thus, it has already been specified to advantageously use asymmetrically acting forces of the ram and to place the ram in parallel on the e.g. To leave die cushion device or in the absence of a die cushion device the ram with the
Werkzeugoberteil parallel auf das Werkzeugunterteil aufsetzend zu fahren. Dafür sollen die z.B. zwei Antriebsstränge unterschiedlich weit in Richtung unterer Totpunkt bewegt werden, ohne diesen jedoch zu erreichen. Danach erfolgt eine Reversierung (Drehrichtungsumkehr des Antriebes) und das Hochfahren des Stößels. Alternativ dazu kann sogar ein Antriebsstrang durch den unteren Totpunkt durchfahren und ohne Reversierung wieder zum oberen Totpunkt gefahren werden, wohingegen der andere Antriebsstrang vor Erreichen des unteren Totpunkts mit Reversierung wieder zum oberen Totpunkt fährt. Für die Erzeugung der tatsächlich wirksam werdenden Kraft ist dann die jeweilige Stellung des jeweiligen Antriebs Stranges entscheidend. Aus DE 196 42 587 AI wurde eine Mehrpunktpresse mit hydraulischen Druckkissen und invers einstellbaren Federsteifen der Druckpunkte zur Kompensation der Stößelschrägstellung bekannt, um eine Stößelparallelhaltung an Pressen so auszubilden, dass sie Anforderungen, wie Move the upper part of the tool parallel to the lower part of the tool. For example, the two drive trains are to be moved differently far in the direction of bottom dead center, but without reaching this. Thereafter, a reversal (reversal of direction of the drive) and the raising of the plunger. Alternatively, even a drive train through the bottom dead center and driven without reversing back to top dead center, whereas the other drive train moves to top dead center before reaching bottom dead center with reversing. For the generation of the actual effective force then the respective position of the respective drive train is crucial. From DE 196 42 587 AI a multi-point press with hydraulic pressure pad and inversely adjustable spring stiffeners of the pressure points for compensating the plunger inclination was known to form a ram parallelism of presses so that they meet requirements such
Reaktion auf außermittige Belastungen ohne Verzögerung,  Reaction to off-center loads without delay,
präzise Funktion,  precise function,
hohe Zuverlässigkeit,  high reliability,
einfacher, kostengünstiger Aufbau  simple, inexpensive construction
gerecht wird. does justice.
Damit soll bei mechanisch angetriebenen Mehrpunktpressen mit außermittig ablaufenden Arbeitsvorgängen eine sich infolge der Kippung zwischen Tisch und Stößel oder This is intended for mechanically driven multi-point presses with eccentrically running operations due to the tilt between the table and ram or
außermittigen Stößelbelastung ergebende Prozeßstörung vermieden werden. eccentric ram loading resulting process disturbance can be avoided.
Diese Erfindung zielt allein darauf ab, die Schrägstellung des Stößels derart zu kompensieren, dass weitgehend eine zum Pressentisch exakt parallele Stößelbewegung gewährleistet werden kann. This invention aims solely to compensate for the inclination of the plunger so that a largely parallel to the press table plunger movement can be guaranteed.
Das Lösungsprinzip umfasst demnach eine Stößelparallelhaltung an Mehrpunktpressen mit hydraulischen Druckkissen, wobei die Federsteifen in den Druckpunkten so verändert werden, dass infolge außermittiger Belastung auftretende unterschiedliche Längsverformungen von Gestell und Pleuel durch eine Verminderung der Steife des oder der zugehörigen The solution principle therefore includes a ram parallel holding multi-point presses with hydraulic pressure pad, the spring stiffeners are changed in the pressure points so that occurring due to eccentric load different longitudinal deformations of frame and connecting rod by reducing the stiffness of the associated or
Druckkissens kompensiert werden,  Pressure pad to be compensated
dafür die Federsteife der Druckpunkte der Presse so eingestellt wird, dass sich die aus den Federsteifen der einzelnen Druckkissen der Presse sowie aus den Federsteifen der zugehörigen elastisch verformten Maschinenteile summierten Gesamtfedersteifen der for the spring stiffness of the pressure points of the press is adjusted so that the summed from the spring stiffeners of the individual pressure pads of the press and from the spring stiffeners of the associated elastically deformed machine parts total spring stiffness
Druckpunkte und die von den einzelnen Druckpunkten der Presse zu übertragenden Kräfte umgekehrt proportional zueinander verhalten und Pressure points and the forces to be transmitted by the individual pressure points of the press behave inversely proportional to each other and
das oder die geringer belasteten Druckkissen mit einem Druckspeicher, insbesondere einem Kolbenspeicher, verbunden ist und der Vorspanndruck des Druckspeichers, insbesondere der Gasdruck des Kolbenspeichers entsprechend der gewünschten the or the less loaded pressure pad with a pressure accumulator, in particular a piston accumulator, is connected and the bias pressure of the pressure accumulator, in particular the gas pressure of the piston accumulator according to the desired
Verminderung des Steife des zugehörigen Druckkissens eingestellt wird. Mit der Zusammenschau der Lösungen nach diesem Entwicklungsstand ist das Problem „Stößelschrägstellung/Stößelparallelhaltung" nur scheinbar gelöst. Insbesondere die in der DE 196 42 587 AI angegebene Lösung zeigt dem Fachmann nachteilig auf, dass diese nur in einer Presse anwendbar ist, die über einen Antrieb betrieben wird und sich der Antrieb über eine Leistungsverzweigung auf mehrere Druckpunkte verteilt. Damit ist es nicht möglich, über Steuerungen und Regelungen des Antriebs in irgendeiner Weise auf den gleichförmigen oder ungleichförmigen Prozess des Umformens Einfluss zu nehmen. Reduction of the stiffness of the associated pressure pad is adjusted. With the combination of the solutions according to this state of development, the problem of "plunger tilting / plunger parallelism" is only apparently solved.The solution given in DE 196 42 587 A1 disadvantageously shows the person skilled in the art that it can only be used in a press which has a drive This means that it is not possible to influence the uniform or non-uniform process of forming via controls and controls of the drive in any way.
Abgesehen von diesen vorgeschlagenen Lösungen kamen bisher in Pressen für Apart from these proposed solutions came so far in presses for
Ausgleichbewegungen z. B. Gleitführungen zur Anwendung, die nicht einstellbar oder nur in mehreren Achsen einstellbar sind. Alternativ dazu werden auch aufwendige Rollenführungen (Wälzlagerführungen) - sogar aufwendig vorgespannt - eingesetzt. Compensation movements z. B. sliding guides for use, which are not adjustable or adjustable only in several axes. Alternatively, complex roller guides (roller bearing guides) - even elaborately biased - used.
Um aber eine Beschädigung dieser technischen Einrichtungen bei unvorhergesehenen But damage to these technical equipment in case of unforeseen
Betriebszuständen zu verhindern, werden wiederum - zumindest zum Teil - sehr aufwendige Schutzmechanismen zur Verhinderung von Überlastungen installiert. To prevent operating conditions are again - at least in part - installed very expensive protection mechanisms to prevent overloads.
Die Erfindung geht davon aus, dass auf all diese Aufwendungen und Einrichtungen, wie Führungs- und Schutzeinrichtungen verzichtet werden kann, wenn die gewünschte The invention is based on the assumption that all these expenditures and facilities, such as guiding and protection devices, can be dispensed with, if the desired
Parallelbewegung des Stößels durch gesteuerte und geregelte Antriebsmotoren gewährleistet werden kann. Im Falle von Fehlfunktionen Schief- oder Schrägstellungen des Stößels sollen diese auch zugelassen werden können, wofür diesbezügliche Lösungen von den bisher eingeschlagenen Entwicklungsrichtungen nicht erfasst und somit faktisch ausgeschlossen wurden. Parallel movement of the plunger can be ensured by controlled and regulated drive motors. In the event of malfunction oblique or inclined positions of the plunger, these should also be allowed, for which solutions in this regard were not covered by the development directions taken so far and thus factually excluded.
Zugleich schält sich dabei das Problem heraus, eine Abweichung von der gewünschten Parallelbewegung des Stößels wie seine Schief- oder Schrägstellung auch gezielt vorzugeben, wenn es für den Prozess zweckdienlich ist, und derartige Lagen des Stößels mittels Elemente der Antriebe herbeizuführen. Darlegung des Wesens der Erfindung At the same time the problem turns out to specify a deviation from the desired parallel movement of the plunger as well as its oblique or inclined position also targeted, if it is expedient for the process, and bring about such positions of the plunger by means of elements of the drives. Explanation of the essence of the invention
Aufgabe task
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine in den eingangs beschriebenen Gattungen von Pressen, d.h. sowohl mit Oberantrieb als auch mit Unterantrieb bei asymmetrisch auftretenden Presskräften wie auch Ziehkissenkräften eine ungewollte wie aus Fehlfunktionen resultierende Schrägstellung des Stößels zuzulassen oder dieser entgegenzuwirken oder eine gewollte Schrägstellung des Stößels mit baulichen Elementen einzusteuern, wofür Daten des Kraftflusses in einer Presse für den Betrieb des Stößels zu verwenden sind, ohne aufwändige Schutzmechanismen einzusetzen. The invention is based on the object, one in the types described above of presses, i. both with top drive and with sub-drive with asymmetrically occurring pressing forces as well as Ziehkissenkräften to allow or counteract an unwanted as resulting from malfunctioning tilt of the plunger or control a desired inclination of the plunger with structural elements, what data of the power flow in a press for the operation of the plunger are to be used without using elaborate protective mechanisms.
Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem Wirken des Hookeschen In the solution of this problem, the invention of the action of Hooke
Gesetzes im Konstruktionssystem einer Presse aus. Demnach erzeugt eine Schrägstellung des Stößels aufgrund von außermittigen Kräften unterschiedliche Belastungen der im Kraftfluss befindlichen Teile, die sich entsprechend dem Hookeschen Gesetz in Abhängigkeit der wirkenden Kraft unterschiedlich dehnen oder auffedern oder bewegen. Law in the construction system of a press. Accordingly, an oblique position of the plunger generates due to off-center forces different loads of the parts in the power flow, which stretch according to the Hooke's law depending on the force acting or rebound or move or move.
Zwar wurden derartige Kräfte an Bauteilen der Presse bisher auch schon erfasst und ausgewertet, jedoch nur für die unmittelbare Prozessüberwachung der Umformung des Werkstückes zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil und im Hinblick auf die Belastung der Presse und in den Werkzeugen, um Überbelastungen/Belastungen zu kontrollieren. Although such forces have been on components of the press previously recorded and evaluated, but only for the immediate process monitoring of the deformation of the workpiece between the upper tool part and the lower tool part and in view of the load on the press and in the tools to control overloads / loads ,
Lösung solution
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 17 gelöst. Die Erfindung wird in zwei Lösungsvarianten offenbart, wobei berücksichtigt wird, dass eine sich anbahnende Schrägstellung des Stößels aufgrund von außermittigen Kräften unterschiedliche Belastungen der im Kraftfluss befindlichen Teile bewirkt, die sich entsprechend dem According to the invention the object is achieved with the features of claims 1 to 17. The invention is disclosed in two variants of solution, wherein it is taken into account that an imposing inclined position of the tappet due to off-center forces causes different loads on the parts in the force flow, which are in accordance with the
Hookeschen Gesetz in Abhängigkeit der wirkenden Kraft unterschiedlich dehnen oder auf federn oder bewegen. Die erste erfindungs gemäße Lösungsvariante verwendet darüber hinausgehend gemäß Anspruch 1 die Daten dieser unterschiedlichen Aufdehnung oder Auffederung oder Hooke's law varies depending on the acting force or on springs or move. The first variant of the invention fiction used beyond going on according to claim 1, the data of this different expansion or rebound or
Bewegung der Bauteile und der Presse im Kraftfluss der Presse für den Betrieb eines Stößels wobei die Presse mindestens eine, mit mindestens über einen Antriebsstrang verbundene, eine Kraft erzeugende Antrieb seinrichtung, mindestens den einenMovement of the components and the press in the power flow of the press for the operation of a plunger wherein the press at least one connected to at least one drive train, a force generating drive device, at least one
Hub ausführenden und die Kraft übertragenden, mindestens ein Werkzeugoberteil aufnehmenden Stößel, und mindestens ein dem Stößel und dem Hub exporting and the force transmitting, at least one tool top receiving plunger, and at least one of the plunger and the
korrespondierenden Werkzeugoberteil zugeordnetes Werkzeugunterteil aufweist, welche Teile der Presse den Kraftfluß von der Antrieb seinrichtung zum Werkzeugoberteil herstellen,  having corresponding tool upper part associated tool lower part, which parts of the press establish the power flow from the drive device to the upper tool,
wobei zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil ein Werkstück oder Material bearbeitet oder verformt wird und der Stößel mit dem Werkzeugoberteil zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt in mindestens einem reversierenden einzelnen Hub oder den unteren Totpunkt und den oberen Totpunkt durchlaufenden Hüben auf das Werkzeugunterteil aufsetzend gefahren wird,  wherein a workpiece or material is machined or deformed between the upper part of the tool and the lower part of the tool, and the ram is moved onto the lower part of the tool with an upper and a lower dead point in at least one reversing individual stroke or strokes passing through the upper dead center,
derart, dass such that
die Daten von infolge außermittigen Kräften auftretenden unterschiedlichen Belastungen des gesamten Kraftflusses oder aller an dem Kraftfluss beteiligten Teile, welche Kräfte entsprechend dem Hookeschen Gesetz eine Aufdehnung oder the data of due to eccentric forces occurring different loads on the entire power flow or all parts involved in the power flow, which forces according to the Hooke's law, an expansion or
Auffederung oder Bewegung der beteiligten Teile hervorrufen, erfasst und in einer Beziehung zur Antriebseinrichtung (2) und zur Lage des Stößels (1.1) ausgewertet werden, Cause springing or movement of the parts involved, detected and evaluated in relation to the drive device (2) and the position of the plunger (1.1),
wonach für den Betrieb  after that for the operation
o eine Schrägstellung des Stößels (1.1) zugelassen oder  o an inclination of the plunger (1.1) allowed or
o einer Schrägstellung des Stößels (1.1) entgegengewirkt oder o eine Schrägstellung des Stößels (1.1) eingesteuert  o an inclined position of the plunger (1.1) counteracted or o an inclination of the plunger (1.1) controlled
wird. Gerade gegenüber der DE 196 42 587 AI wird vorteilhaft erreicht, dass gattungsgemäße Pressen über zwei Antriebseinheiten betrieben werden können. Damit besteht die  becomes. Especially with respect to DE 196 42 587 AI is advantageously achieved that generic presses can be operated via two drive units. This is the
Möglichkeit, über Steuerungen und Regelungen der Antriebe auf das Gleichlaufverhalten des Stößels Einfluss zu nehmen. Hierbei können Daten beider Antriebe erfasst werden, um Entscheidungskriterien für den Steuer- und Regelprozess abzuleiten, wobei alle an dem Kraftfluss beteiligten Teile bzw. Antriebe mit berücksichtigt werden. Possibility of influencing the synchronous behavior of the ram via control systems and controls of the drives. In this case, data from both drives can be recorded in order to Derive decision criteria for the control process, taking into account all parts or drives involved in the power flow.
Nach Anspruch 2 verwendet die zweite Lösungsvariante besagte Daten des Kraftflusses einer Presse für den Betrieb eines Stößels, According to claim 2, the second variant of the solution uses said data of the force flow of a press for the operation of a plunger,
wobei die Presse mindestens eine, in einem Unterbau, angeordnete und mit mindestens über einen Antriebs sträng verbundene, eine Kraft erzeugende Antrieb seinrichtung, mindestens den einen Hub ausführenden und die Kraft übertragenden, mindestens ein Werkzeugoberteil aufnehmenden Stößel, mindestens ein mittels einer Zugverbindung oder Druckverbindung an dem Stößel angreifendes Zugelement oder Druckelement zur Übertragung des Antriebs für den Hub des Stößels und mindestens ein dem Stößel und dem korrespondierenden Werkzeugoberteil zugeordnetes Werkzeugunterteil aufweist, welche Teile der Presse den Kraftfluß von der Antriebseinrichtung zum Werkzeugoberteil herstellen,  wherein the press arranged at least one, in a substructure, and sträng connected to at least one drive, a force generating drive device, at least one Hub exporting and transmitting power, at least one tool top receiving plunger, at least one by means of a train connection or pressure connection comprising the tappet engaging tension element or pressure element for transmitting the drive for the stroke of the plunger and at least one of the tappet and the corresponding tool upper part associated tool lower part, which parts of the press produce the power flow from the drive device to the tool upper part,
wobei zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil und ein Werkstück oder Material bearbeitet oder verformt wird und der Stößel mit dem Werkzeugoberteil zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt in mindestens einem reversierenden einzelnen Hub oder den unteren Totpunkt und den oberen Totpunkt durchlaufenden Hüben auf das Werkzeugunterteil aufsetzend gefahren wird,  being machined or deformed between the upper part of the tool and the lower part of the tool and a workpiece or material, and the ram being moved onto the lower part of the tool with an upper and a lower dead point in at least one reversing individual stroke or strokes passing through the upper dead center,
derart, dass such that
die Zugverbindung mit dem Zugelement oder die Druckverbindung mit dem Druckelement am Stößel in einem eine Schrägstellung des Stößels zulassenden Zug-/Druckpunkt gelagert ist,  the tension connection with the tension element or the pressure connection with the pressure element on the plunger is mounted in a tension / pressure point which permits an inclined position of the plunger,
Daten des dort wirkenden Kraftflusses einer Aufdehnung oder Auffederung oder Bewegung im Bereich des Zug-/Druckpunktes oder des Zugelementes oder des Druckelementes erfasst und in einer Beziehung zur Antriebseinrichtung und zur Lage des Stößels ausgewertet werden,  Data of the force flow acting there an expansion or rebound or movement in the region of the tensile / pressure point or the tension element or the pressure element is detected and evaluated in a relationship to the drive device and the position of the plunger,
- wonach für den Betrieb  - after which for the operation
o eine Schrägstellung des Stößels zugelassen oder  o allowed an inclination of the plunger or
o einer Schrägstellung des Stößels entgegengewirkt oder  o counteracted an inclination of the plunger or
o eine Schrägstellung des Stößels eingesteuert  o an inclination of the plunger is controlled
wird. Nach Anspruch 3 kann die Ausbildung des Zugelementes als Zugstange oder Zugspindel und nach Anspruch 4 die Ausbildung des Druckelementes als Pleuel oder Spindel oder Kolben- /Zylindereinheit erfolgen. becomes. According to claim 3, the formation of the tension element as a tie rod or pull spindle and according to claim 4, the formation of the pressure element as a connecting rod or spindle or piston / cylinder unit.
Gemäß Anspruch 5 wird für die zweite Variante zweckmäßig im Zug-/Druckpunkt eine, einander kalottenförmig korrespondierende, je eine konvexe Kugelsegmentauflage und eine konkave Kugelsegmentauflage, eine gelenkartig veränderbare Lagerung des Zugelementes oder Druckelementes zulassende Anordnung der Zugverbindung oder der Druckverbindung verwendet, wobei Ausgleichkräfte/-bewegungen von den Kugelsegmentauflagen According to claim 5 is useful for the second variant in Zug- / pressure point, one dome-shaped corresponding, each having a convex spherical segment support and a concave spherical segment support, a hinged variable mounting of the tension element or pressure element permitting arrangement of the train connection or the pressure connection is used, movements of the spherical segment pads
aufgenommen werden. be recorded.
Alternativ kann nach Anspruch 6 im Zug-/Druckpunkt eine eine veränderbare Stellung aufgrund von zulässigen Elastizitäten des Zugelementes oder Druckelementes zulassende lösbare oder unlösbare oder starre Ausbildung der Zugverbindung oder der Druckverbindung verwendet werden, wobei dann Ausgleichkräfte/-bewegungen von dem Zugelement oder Druckelement elastisch aufgenommen werden . Alternatively, according to claim 6 in the tensile / pressure point a changeable position due to allowable elasticities of the tension element or pressure element permitting releasable or permanent or permanent formation of the train connection or pressure connection can be used, in which case compensating / movements absorbed elastically by the tension element or pressure element become .
Entsprechend Anspruch 7 werden die Daten in einer Beziehung gemäß der Hookeschen Funktion F= D x Δ ausgewertet, wobei F die Kraft, D eine Federkonstante und Δ 1 die wegmäßige Ausdehnung oder Auffederung bezeichnen. According to claim 7, the data are evaluated in a relationship according to the Hooke's function F = D x Δ, where F is the force, D is a spring constant and Δ 1 is the propagation or rebound.
Mindestens ein erstes Mittel wird nach Anspruch 8 für die Aufnahme von Daten eines Weges oder des Hubes betreffend die Lage des Stößels verwendet. At least a first means is used according to claim 8 for the recording of data of a path or the stroke concerning the position of the plunger.
Nach Anspruch 9 kann mindestens ein zweites Mittel für die Verarbeitung von Daten zu mindestens einem der Zustände oder eine der Funktionen, wie According to claim 9, at least a second means for processing data on at least one of the states or one of the functions, such as
der Lage des Stößels,  the position of the plunger,
des Kraftflusses der beteiligten Teile,  the power flow of the involved parts,
- zur gezielten Schrägstellung des Stößels  - For targeted tilting of the plunger
vorgesehen werden. be provided.
Nach Anspruch 10 ist mindestens ein drittes Mittel allein für die Aufnahme von Daten des Kraftflusses der beteiligten Teile zuständig. Für die Aufnahme der Daten der einer Aufdehnung oder Auffederung oder Bewegung unterliegenden Teile ist nach Anspruch 11 mindestens ein in mindestens einem Teil der Presse angeordnetes, kraft- oder bewegungserfassendes Element vorgesehen, welches vorzugsweise in den kraft- oder bewegungs sensiblen Bereichen der Aufdehnung oder Auffederung oder gelenkartig veränderbaren Lagerung des Zugelementes oder According to claim 10, at least a third means is solely responsible for the recording of data of the power flow of the parts involved. For receiving the data of an expansion or rebound or movement underlying parts is provided according to claim 11 at least one arranged in at least part of the press, force or motion detecting element, which preferably in the force or motion sensitive areas of the expansion or rebound or articulated changeable mounting of the tension element or
Druckelementes angebracht und als Piezoelement, Dehnmeßstreifen o.ä. wirkendes Element ausgeführt ist. Pressure element attached and as a piezoelectric element, strain gauges or similar. acting element is executed.
Gemäß Anspruch 12 verarbeitet die Daten des ersten, zweiten und dritten Mittels eine Steuer- und Regeleinrichtung für mindestens eines der Steuersignale, wie According to claim 12, the data of the first, second and third means processes a control and regulation device for at least one of the control signals, such as
o Schräg Stellung des Stößels zulassen oder  o Allow oblique position of the plunger or
o Schräg Stellung des Stößels entgegenwirken oder  o Counteract obliquely position of the plunger or
o Schräg Stellung des Stößels einsteuern  o Set obliquely the position of the plunger
zum Betrieb des Stößels. for operation of the ram.
Entsprechend Anspruch 13 erfolgt eine Einbeziehung mindestens des ersten Mittels oder des zweiten Mittels oder des dritten Mittels für einen gesteuerten oder geregelten Prozessablauf, wobei eine Beziehung zwischen den mit dem zweiten Mittel oder dritten Mittel verarbeiteten Daten auftretender Umformkräfte und der mit dem ersten Mittel oder dem zweiten According to claim 13, at least one of the first means or the second means or the third means is included for a controlled process flow, wherein a relationship between the forming forces applied to the second means or the third means and the first means or the second means
Mittel ermittelten Daten der Lage des Stößels hergestellt wird. Means determined data of the position of the ram is produced.
Nach Anspruch 14 können im Prozeßbetrieb als Führung s großen die mit dem zweiten Mittel oder dritten Mittel festgestellten Daten und die Daten der mit dem ersten Mittel festgestellten Daten der Lage des Stößels so gesteuert/geregelt werden, dass sich der gewünschte According to claim 14 can be controlled in process operation as a guide s large detected by the second means or third means data and the data determined by the first means data of the position of the plunger so that the desired
Kraftverlauf/ Kräfteausgleich einstellt. Force course / force balance adjusts.
Als Führungsgrößen können auch gemäß Anspruch 15 die festgestellten Daten der Lage des Stößels vorgegeben werden, wonach der gewünschte Kraftverlauf/ Kräfteausgleich eingestellt wird. As a guide, the determined data of the position of the plunger can also be specified according to claim 15, after which the desired force curve / force balance is set.
Die Führung s großen aus den festgestellten Daten des Kraftflusses der beteiligten Teile oder der Umformkräfte und die Führung s großen aus den festgestellten Daten der Lage des Stößels können vorteilhaft gemäß Anspruch 16 während des Prozeßbetriebs gewechselt werden. Schließlich ist es zweckmäßig, wenn nach Anspruch 17 die aus den während des Prozesses sich jeweils verändernden Kräften oder Lagen des Stößels resultierenden Daten von mindestens einem der ersten, zweiten und dritten Mittel verarbeitet werden. Insgesamt stellt die Erfindung mittels dieser Daten eine Beziehung der jeweiligen The guide s large from the established data of the power flow of the parts or the forming forces and the leadership s large from the determined data of the position of the plunger can be advantageously changed according to claim 16 during the process operation. Finally, it is expedient if, according to claim 17, the data resulting from the respectively changing forces or positions of the plunger during the process are processed by at least one of the first, second and third means. Overall, the invention provides a relationship of the respective ones by means of these data
Antrieb seinrichtung zur überwachten Stellung des Stößels her, wertet diese Beziehung aus und kann eine Schrägstellung des Stößels trotz unterschiedlicher Kräfte und damit unterschiedlichen Auffederungen der Bauteile gezielt dahingehend beeinflussen, dass eine Schrägstellung des Stößels bewusst zugelassen oder der Schrägstellung des Stößels entgegengewirkt oder die Schrägstellung des Stößels in den Betrieb eingesteuert wird.  Drive device to the monitored position of the plunger ago, evaluating this relationship and can influence a tilt of the plunger despite different forces and thus different springing of the components specifically to the effect that an inclined position of the plunger deliberately allowed or counteracted the inclination of the plunger or the inclination of the plunger is controlled in the operation.
Die Erfindung bietet also sowohl für eine gezielte oder zuzulassende als auch für eine aus Fehlfunktionen resultierende Schrägstellung des Stößels die jeweils dem Prozeß dienliche Lösung an. The invention thus provides both for a targeted or to be admitted as well as for a malfunction resulting from maladjustment of the ram to each of the process useful solution.
Somit ist die Erfindung sowohl für Pressen mit Oberantrieb als auch für Pressen mit Thus, the invention for both upper-presses as well as for pressing with
Unterantrieb anwendbar, wobei als„quasi sensorische Mittel" für die Aufnahme von Daten der an dem Kraftfluss beteiligten Teile solche Teile bestimmt werden können, die in vorzugsweise kraftflußrelevanten, bauteilsensiblen Bereichen wie z.B. einer Druck- oder Zugverbindung, je nach Ober- oder Unterantrieb, mit dem Stößel liegen. Sub-drive applicable, as "quasi-sensory means" for the recording of data of the parts involved in the power flow parts can be determined in preferably kraftflußrelevant, component-sensitive areas such as a pressure or train connection, depending on the upper or lower drive, with lying on the plunger.
Vorzugsweise für eine Presse mit Unterantrieb ist es zweckmäßig, die im Zug-/Druckpunkt einander kalottenförmig korrespondierende, je eine konvexe Kugelsegmentauflage und eine konkave Kugelsegmentauflage aufweisende Anordnung der Zugverbindung vorzusehen. Preferably, for a press with sub-drive, it is expedient to provide each other in the Zug- / pressure point dome-shaped corresponding, each having a convex spherical segment support and a concave spherical segment support arrangement of the train connection.
Diese im Zug-/Druckpunkt einander kalottenförmig korrespondierende, je eine konvexe Kugelsegmentauflage und eine konkave Kugelsegmentauflage aufweisende Anordnung kann aber auch für eine Presse mit Oberantrieb als eine Druckverbindung verwendet werden. Bei der Realisierung dieser die Erfindung bestimmenden Struktur kann z.B. von einer gattungsgemäßen Presse mit Unterantrieb nach der DE- Anmeldung PCT/DE2011/075197 ausgegangen werden, die schon Daten für einen kraftoptimierenden Prozeßbetrieb verwendet. However, these in the Zug- / pressure point each other dome-shaped corresponding, each having a convex spherical segment support and a concave spherical segment support arrangement can also be used for a press with top drive as a pressure connection. In realizing this structure determining the invention, e.g. be assumed by a generic press with sub drive according to the DE application PCT / DE2011 / 075197, which already uses data for a power-optimizing process operation.
Bisher betreffen aber diese Daten lediglich • einen Wegeverlauf oder eine Position aus dem Hub des Stößels, So far, however, these data only concern A course of travel or a position from the stroke of the plunger,
• einen Ist-Wert einer Kraft oder einen kraftäquivalenten Wert in mindestens einem der Antriebselemente der Antriebseinrichtung,  An actual value of a force or a force-equivalent value in at least one of the drive elements of the drive device,
• Werte einer Leistungsaufnahme, eines Drehmoments, eines Stromes, einer Drehzahl oder eines Drehwinkels mindestens eines Antriebselements wie Motors oder  • values of a power consumption, a torque, a current, a speed or a rotation angle of at least one drive element such as motor or
Servomotors,  Servomotor
• einen Ist-Wert einer Leistung oder eines Leistungsanstiegs im System der Presse, die in einer Steuer-und Regeleinrichtung z.B.  An actual value of a power or a power increase in the system of the press, which in a control and regulating device e.g.
• zur Veränderung einzuregelnder oder einzusteuernder Werte zum Betreiben der Presse,  For changing the values to be regulated or controlled for operating the press,
• zum Überlastschutz, Notbetrieb oder zur Stillsetzung der Presse und/oder  • for overload protection, emergency operation or for stopping the press and / or
• zum Synchron- oder Asynchronlauf von Antriebselementen der Antriebseinrichtung für den Betrieb der Presse funktional verarbeitet werden. In dieses vorbereitete System lässt sich die vorliegende Erfindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 und den davon abhängigen Merkmalen mit marginalem Aufwand derart einordnen, dass sie technologisch einfach realisierbar wird.  • are functionally processed for synchronous or asynchronous operation of drive elements of the drive device for the operation of the press. In this prepared system, the present invention according to the features of claim 1 or claim 2 and the features dependent thereon can be classified with marginal effort such that it is technologically easy to implement.
Im Fall der Verwendung der Erfindung nach den Merkmalen des Anspruchs 2 wird der Bereich der Zugstangenverbindung mit dem Stößel, also der als„quasi sensorisches Mittel" verwendete Zug-/Druckpunkt für die zu erfassenden Daten mit Dehnmeßstreifen oder Piezoelementen ausgestattet. In the case of the use of the invention according to the features of claim 2, the region of the tie rod connection with the plunger, that is used as "quasi-sensory means" tensile / pressure point for the data to be detected with strain gauges or piezo elements.
In dieser Hinsicht ist die erfindungsgemäße Ausbildung, nämlich die zum Schutz des mechanischen Aufbaus der Presse und die Ausgleichung asymmetrischer Presskräfte sichernde sowie die Daten der ersten, zweiten und dritten Mittel verarbeitende Steuer- und Regeleinrichtung, ebenfalls in ein - wie bereits vorgeschlagen - ausgestaltetes vorhandenes System integrierbar. Somit kann ein gesteuerter oder geregelter Prozessablauf beim z.B. Umformen unter In this regard, the design according to the invention, namely the control and regulating device which safeguards the mechanical construction of the press and the adjustment of asymmetrical pressing forces and also processes the data of the first, second and third means, is likewise in an existing system designed as already proposed integrated. Thus, a controlled or controlled process flow at e.g. Forming under
Einbeziehung mindestens des ersten Mittels oder des zweiten Mittels oder des dritten Mittels eingestellt werden. Dabei wird eine Beziehung zwischen den mit dem zweiten Mittel oder dritten Mittel verarbeiteten Daten auftretender Umformkräfte und der mit dem ersten Mittel oder dem zweiten Mittel ermittelten Daten der Lage des Stößels hergestellt. Eingedenk des oben dargestellten Problems und der zu lösenden Aufgabenstellung können mit der erfindungsgemäßen Lehre auch gezielt asymmetrische Presskräfte und auch Inclusion of at least the first agent or the second agent or the third agent can be adjusted. In this case, a relationship is established between the forming forces occurring with the data processed with the second means or the third means and the position of the plunger determined with the first means or the second means. Bearing in mind the above-presented problem and the problem to be solved can also selectively asymmetric pressing forces and with the teaching of the invention
Ziehkissenkräfte über die in beispielsweise einer Presse mit Unterantrieb mit in vier Druckpunkten nicht starr auf den Stößel verbundenen Zugstangen eingeleitet werden, wofür ebenfalls die beweglich in jeweils einer Kalotte mögliche Lagerung und definierbare Schrägstellung des Stößels dient. Cushioning forces are introduced via the tension rods, which are not rigidly connected to the ram in four pressure points, for example in a press with a sub-drive, for which the mounting and definable inclination of the ram, which is movable in each case, is also used.
Allgemein werden sich dann mit der Erfindung in gattungsgemäßen Pressen, unabhängig ob Ober- oder Unterantrieb, nach Aufsetzen des Werkzeugoberteil auf einen z.B. Werkstück- Halter eines z.B. Ziehkissens oder nach dem Aufsetzen des Stößels auf das Generally, with the invention in generic presses, regardless of whether upper or lower drive, after placing the upper die on a e.g. Workpiece holders of e.g. Drawing cushion or after placing the plunger on the
Werkzeugunterteil die aus der Schrägstellung resultierenden unterschiedlichen Kräfte entsprechend dem Drehwinkel des Exzenters und der Federkonstante, also dem Hookeschen Gesetz folgend, in der Presse der Maschine besser einstellen lassen. Tool lower part resulting from the tilting different forces according to the rotation angle of the eccentric and the spring constant, ie following the Hooke's Law, better set in the press of the machine.
Speziell in einer z.B. nach der PCT/DE2011/075197 ausgeführten Presse mit Unterantrieb wirken bei den dort eingesetzten Zugstangenverbindungen sowohl Druckpunkte als auch entsprechend einer kinematischen Umkehrung Zugpunkte, weshalb dieser Bereich der Zugstangenverbindungen im hier angesprochenen Sinn mit dem Begriff „Zug-/Druckpunkt" bezeichnet wird. Denn entsprechend der Erfindung hat die dort stattfindende Krafteinleitung unterschiedliche Ursachen, nämlich die einer durch Fehlfunktionen der Presse verursachten oder einer gezielt gesteuerten schrägen oder schiefen Stellung des Stößels. Für beide Ursachen lässt sich für die Erfindung ein einheitlich wirkender Vorteil hinsichtlich der Elemente, wie Führung, Stößelverstellung und Überlastschutz begründen: Da bei einem Druckpunkt der Kraftangriff von einem z.B. darüber liegenden Pleuel (wie bei einer Presse mit Oberantrieb) erfolgen kann und die Presskraft über einen z.B. Querbolzen in eine Gewindespindel, die Bestandteil eines Druckpunktes ist, eingeleitet wird, würde die Länge besagter Gewindespindel maßgebend für eine mögliche Stößelverstellung sein. Aus dieser geometrisch bedingten Anordnung wäre eine zwingende Folge, dass die Länge der Spindeln und damit die Größe der Stößelverstellung nachteilig in die Bauhöhe der Presse eingehen müssten. Hingegen kann mit der Anwendung eines Zugpunktes in der Kombination Druckpunkt dieser Nachteil, die Spindellänge nicht in die Bauhöhe der gesamten Maschine einzubeziehen, bei der erfindungs gemäßen Verwendung von vornherein ausgeschlossen und darüber hinaus z.B. die gezielt eingesteuerten Schräg- oder Schiefstellungen des Stößels nahezu unbegrenzt beeinflusst werden. Specifically, in a press with sub-drive, for example, in accordance with PCT / DE2011 / 075197, both pressure points and correspondingly a kinematic reversal affect traction points in the drawbar connections used there, which is why this area of the drawbar connections is termed "pull / push point" in the sense addressed here Because according to the invention the force introduction taking place there has different causes, namely that caused by a malfunction of the press or a deliberately controlled oblique or oblique position of the plunger For both causes can be for the invention a uniformly acting advantage in terms of elements such Guidance, ram adjustment and overload protection reason: Since at a pressure point of the force application of an eg overlying connecting rod (as in a press with top drive) can be done and the pressing force via a cross bolt, for example, in a threaded spindle, the component s pressure point is initiated, the length of said threaded spindle would be decisive for a possible ram adjustment. From this geometric conditional arrangement would be a mandatory consequence that the length of the spindles and thus the size of the ram adjustment would have to adversely affect the height of the press. On the other hand, with the application of a pull point in the combination pressure point of this disadvantage, not to include the spindle length in the overall height of the entire machine, excluded from the outset in the fiction, contemporary use and In addition, for example, the selectively controlled oblique or inclined positions of the plunger are influenced almost indefinitely.
Insofern schafft die Erfindung einen weiteren Effekt, der sich neben dem Zusammenspiel der Umformkräfte wie der Ziehkissenkräfte auch vorteilhaft auf den baulichen Gesamtaufwand gattungsgemäßer Pressen und insbesondere auf eine optimierende Auslegung der In this respect, the invention provides a further effect, in addition to the interaction of the forming forces such as the die cushion forces also beneficial to the overall construction cost of generic presses and in particular to an optimizing interpretation of
hydraulischen Komponenten bei der Anwendung eines Ziehkissens auswirkt. hydraulic components in the application of a die cushion.
Demzufolge lässt sich das erfindungsgemäße Prinzip auch in eine an sich vorhandene Consequently, the principle according to the invention can also be present in itself
Steuerung und Regelung der beteiligten Antriebe mit geringem Aufwand integrieren oder nachrüsten. Integrate or retrofit the control and regulation of the participating drives with little effort.
Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbeispiel, vorzugsweise in einer Presse mit Unterantrieb an Hand der Zeichnungen erläutert. The invention will be explained below in an embodiment, preferably in a press with sub-drive with reference to the drawings.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 die vereinfachte Darstellung der Presse 1 mit Unterantrieb und In the drawings, Fig. 1 shows the simplified representation of the press 1 with sub-drive and
Zugstangenverbindung 2.4.1 und schematischem Prinzip des Betriebs mittels Steuer- und Regeleinrichtung 4 sowie den Mitteln 4.1, 4.2, 4.3 und  Zugstangenverbindung 2.4.1 and schematic principle of operation by means of control and regulating device 4 and the means 4.1, 4.2, 4.3 and
Fig. 2 Einzelheiten der Zugstangenverbindung 2.4.1 mit den konvexen Fig. 2 details of the drawbar connection 2.4.1 with the convex
Kugelsegmentauflagen 2.4.2 und konkaven Kugelsegmentauflagen 2.4.3, in denen jede Zugstange 2.1.2 am Stößel 1.1 in einem Druckpunkt 2.4 gelagert ist.  Ball segment pads 2.4.2 and concave spherical segment pads 2.4.3, in which each pull rod 2.1.2 is mounted on the plunger 1.1 at a pressure point 2.4.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Best way to carry out the invention
Fig. 1 zeigt eine Presse 1 mit Unterantrieb, deren in einem Unterbau 3 angeordnete Fig. 1 shows a press 1 with sub-drive, arranged in a substructure 3
Antrieb seinrichtung 2 exzentrische Antriebselemente 2.1, Motoren oder Servomotoren 2.2 Zugstangen 2.3 und Pleuel 2.5 umfasst. Ein einen Hub h zwischen einem nicht bezeichneten oberen Totpunkt und einem nicht bezeichneten unteren Totpunkt ausführender Stößel 1.1 weist ein Werkzeugoberteil 1.2 auf. Zwei Paare von Zugstangen 2.3 und Zugpleuel 2.5 als Bestandteile eines Antriebsstranges 2.6 greifen an dem Stößel 1.1 je im Bereich eines Zug- /Druckpunktes 2.4 zur Übertragung des Antriebs für den Hub h des Stößels 1.1 an. Der Stößel 1.1 mit dem Werkzeugoberteil 1.2 korrespondiert mit einem auf dem Unterbau 3 Drive direction 2 eccentric drive elements 2.1, motors or servomotors 2.2 Drawbar 2.3 and connecting rod 2.5 includes. A stroke h between a non-designated top dead center and a non-designated bottom dead center exporting plunger 1.1 has a tool shell 1.2. Two pairs of drawbars 2.3 and Zugpleuel 2.5 as components of a drive train 2.6 engage the plunger 1.1 each in the region of a tensile / pressure point 2.4 for transmitting the drive for the stroke h of the plunger 1.1. The plunger 1.1 with the upper tool part 1.2 corresponds to one on the substructure. 3
angeordneten Werkzeugunterteil 3.2, wobei das Werkzeugoberteil 1.2 auf ein auf dem arranged tool base 3.2, the tool shell 1.2 on a on the
Werkzeugunterteil 3.2 liegendes Werkstück 5 zur Formgebung einwirkt. Das Tool lower part 3.2 lying workpiece 5 acts for shaping. The
Werkzeugunterteil 3.2 ist auf einem zum Unterbau 3 gehörenden Tisch 3.1 angeordnet. Tool lower part 3.2 is arranged on a belonging to the base 3 table 3.1.
Für den Betrieb der Presse 1 ist eine Steuer-und Regeleinrichtung 4 vorgesehen, deren Funktion entsprechend dem in der Patentanmeldung PCT/DE2011/075197 beschriebenen System schon ausgelegt sein kann. Über die Zugstangen 3 und Zugpleuel 2.5 werden auf das zwischen Werkzeugoberteil 1.2 und Werkzeugunterteil 3.2 zu formende Werkstück 5 differenziert wirkende Kräfte eingesteuert, so dass die Presse 1 permanent nach einem ausschließlich für das Werkstück 5 erforderlichen Kräftesystem, jedoch noch ohne die erfindungsgemäß offenbarte Verwendung einer Zugverbindung 2.4.1, betrieben werden kann. For the operation of the press 1, a control and regulating device 4 is provided, the function of which may already be designed according to the system described in the patent application PCT / DE2011 / 075197. About the tie rods 3 and Zugpleuel 2.5 are differentiated acting on the workpiece 5 to be formed between the tool upper part 1.2 and workpiece 5 forces acting so that the press 1 permanently after a force required exclusively for the workpiece 5 force system, but still without the invention disclosed use of a train 2.4.1, can be operated.
Die nach jenem System arbeitende Presse 1 berücksichtigt steuerungstechnisch Abläufe, die für das neue erfinderische Vorgehen gemäß den in den Ansprüchen offenbarten Merkmalen einerseits nutzbar sind und andererseits wirkungsmäßig darüber hinausgehen. The press 1 operating according to that system takes into account control processes which, on the one hand, can be used for the new inventive approach according to the features disclosed in the claims and, on the other hand, go beyond their effectiveness.
Diese steuerungstechnisch schon vorgeschlagene Lösung und dazu komplex gestaltete Funktion und Konstruktion unterstützt es, einerseits die tatsächlich wirksam werdende Kraft aus der jeweiligen Stellung des jeweiligen Antriebsstranges 2.6 oder z.B. eines exzentrischen Antriebselementes 2.1 der Antrieb seinrichtung 2 zu erzeugen und andererseits die Daten in Berücksichtigung des Hookeschen Gesetz erfindungs gemäß zu verwenden. This solution already proposed in terms of control technology and the function and design which are designed in a complex manner, on the one hand supports the force which actually takes effect from the respective position of the respective drive train 2.6 or e.g. an eccentric drive element 2.1 of the drive device 2 to produce and on the other hand to use the data in consideration of Hooke's law fiction, according to.
Unter Zugrundelegung dieser so ausgelegten Presse 1 geht die Erfindung nun darüber hinaus und löst das eingangs dargestellte Problem und die Aufgabenstellung bei schiefen oder schrägen Stellungen des Stößels, d.h. bei einer Abweichung der Lage des Stößels 1.1 von einem normalen Parallelbetrieb nach dem folgenden neuen Beispiel. Den durch die asymmetrisch auftretenden Kräfte sich anbahnenden Deformationen im On the basis of this so-designed press 1, the invention now goes beyond and solves the problem initially described and the task in oblique or oblique positions of the plunger, ie at a deviation of the position of the plunger 1.1 of a normal parallel operation according to the following new example. The deformations caused by the asymmetrically occurring forces in the
Konstruktions System der Presse 1 wird im Zusammenspiel der beteiligten Umformkräfte, einem Drehwinkel und einer Federkonstante oder mindestens je einer dieser Dimensionen mindestens eines Maschinenelementes der Presse 1 ein in Beziehung zu ihrer konstruktiven Steifigkeit oder eines exzentrischen Elements der Antrieb seinrichtung 2 begegnender Design system of the press 1 is in the interaction of the forming forces involved, a rotation angle and a spring constant or at least one of these dimensions of at least one machine element of the press 1 in relation to their structural rigidity or an eccentric element of the drive device 2 encounters direction
Kräfteausgleich infolge entgegenwirkender, rücktreibender Kräfte (Hookesches Gesetz) eingeleitet. Force balance initiated by counteracting, restoring forces (Hooke's Law).
Dafür wird die am Stößel 1.1 in dem eine zwischen Stößel 1.1 und Zugstange 2.3 For that is the plunger 1.1 in the one between plunger 1.1 and pull rod 2.3
veränderbare Stellung zulassenden Zug-/Druckpunkt 2.4 unstarr gelagerte Zugverbindung 2.4.1 verwendet, d.h. dass dieser Bereich als„quasi sensorisches Mittel" genutzt und überraschend funktional neu ausgebaut wird. adjustable position permitting tension / compression point 2.4 unstably mounted tension 2.4.1 used, i. that this area is used as a "quasi-sensory remedy" and surprisingly expanded functionally.
Alternativ ist es möglich, auch eine aufgrund von zulässigen Elastizitäten starre Anordnung der Zugverbindung 2.4.1 zu wählen. Alternatively, it is also possible to choose a rigid arrangement of the train connection 2.4.1 on the basis of permissible elasticities.
In einem jeweiligen Fall einer entweder durch eine Fehlfunktion der Presse 1 verursachten oder einer gezielt gesteuerten schrägen oder schiefen Stellung des Stößels 1.1 wird mittels aufzunehmender oder einzugebender Daten im Bereich des Zug-/Druckpunktes 2.4 der Kräfteausgleich unterstützt, optimiert oder vollzogen. Die unstarre Zugverbindung 2.4.1 lagert dazu im Zug-/Druckpunkt 2.3.4 in einer einander kalottenförmig korrespondierenden, je eine konvexe Kugelsegmentauflage 2.3.2 und eine konkave Kugelsegmentauflage 2.3.3 aufweisenden Anordnung. Für den Fall einer durch eine Fehlfunktion der Presse 1 verursachten schrägen oder schiefen Stellung des Stößels 1.1 nimmt ein erstes Mittel 4.1 die Daten aus dieser Lage des Stößels 1.1 auf, die für den Kräfteausgleich unterstützend eingesteuert werden und wirkungsmäßig das Konstruktions System der Presse 1 schonen. Bei einer gezielt zu steuernden schrägen oder schiefen Stellung des Stößels 1.1 gibt ein zweites Mittel 4.2 die Daten für diese gewünschte Lage des Stößels 1.1 vor, wodurch z.B. nach Auftreffen des Werkzeugoberteils 1.2 auf das Werkzeugunterteil 3.2 eine resultierende ungleiche Bewegung der zwei Antriebs stränge 2.6 fortgeführt wird. Das Werkzeugoberteil 1.2 und das Werkzeugunterteil 3.2 sind nun parallel schließbar, wobei durch die ungleiche Weiterbewegung über die Federsteifigkeit der Presse 1 asymmetrisch wie ungleich wirkende Kräfte gezielt erzeugt werden. In a particular case of either caused by a malfunction of the press 1 or a selectively controlled oblique or oblique position of the plunger 1.1 is supported by male or einzgebender data in the region of the tensile / pressure point 2.4, the force balance, optimized or completed. The non-rigid tension 2.4.1 superimposed to the tensile / pressure point 2.3.4 in a dome-shaped corresponding, each having a convex spherical segment support 2.3.2 and a concave spherical segment support 2.3.3 having arrangement. In the event of a caused by a malfunction of the press 1 oblique or oblique position of the plunger 1.1 takes a first means 4.1, the data from this position of the plunger 1.1, which are supported supportive for balancing the forces and effectively protect the construction system of the press 1. In a targeted to be controlled oblique or oblique position of the plunger 1.1 are a second means 4.2 before the data for this desired position of the plunger 1.1, whereby, for example, after hitting the upper tool 1.2 on the lower tool part 3.2, a resulting unequal movement of the two drive strands 2.6 is continued , The upper tool part 1.2 and the lower tool part 3.2 are now closed in parallel, with the unequal Further movement on the spring stiffness of the press 1 asymmetric as unequal acting forces are generated selectively.
In diesem Beispiel sorgen dritte Mittel 4.3 für die Aufnahme von Daten des Kraftflusses über ein kraftaufnehmendes Element 2.4.4. In this example, third means 4.3 provide for the acquisition of force flow data via a force receiving element 2.4.4.
Die für den Betrieb der Presse 1 vorgesehene Steuer-und Regeleinrichtung 4 verarbeitet dabei die Daten der ersten, zweiten und dritten Mittel 4.1, 4.2, 4.3 zum Schutz des mechanischen Aufbaus der Presse und den Ausgleich der asymmetrischen Presskräfte und gibt die The provided for the operation of the press 1 control and regulating device 4 processes the data of the first, second and third means 4.1, 4.2, 4.3 to protect the mechanical structure of the press and the balance of asymmetric pressing forces and are the
Steuersignale, wie Control signals, such as
o Schräg Stellung des Stößels zulassen oder  o Allow oblique position of the plunger or
o Schräg Stellung des Stößels entgegenwirken oder  o Counteract obliquely position of the plunger or
o Schräg Stellung des Stößels einsteuern  o Set obliquely the position of the plunger
vor. in front.
Somit wird beim Umformen durch das erste Mittel 4.1 im Falle einer Fehlfunktion der Presse 1 oder das zweite Mittel 4.2 im Falle einer gezielt gesteuerten schrägen oder schiefen Stellung des Stößels 1.1 jeweils über die den Zug-/Druckpunkt 2.4 betreffenden Daten durch das dritte Mittel 4.3 eine Beziehung zwischen den auftretenden Kräften (Umformkräfte) des Kraftflusses und der Lage des Stößels 1.1 ermittelt und eingestellt. Thus, during forming by the first means 4.1 in the event of a malfunction of the press 1 or the second means 4.2 in the case of a selectively controlled oblique or oblique position of the plunger 1.1 respectively on the train / pressure point 2.4 data concerned by the third means 4.3 a Relationship between the forces occurring (forming forces) of the power flow and the position of the plunger 1.1 determined and set.
Es werden dann als Führung s großen die aus der jeweiligen Umformkraft gewonnenen Daten verwendet und die Lage des Stößels 1.1 so geführt, dass sich ein gewünschter Kraftverlauf einstellt. Der das Konstruktions System der Presse 1 schonende Kräfteausgleich wird optimiert oder vollzogen. The data obtained from the respective forming force are then used as a guide, and the position of the tappet 1.1 is guided in such a way that a desired force curve is established. The balance of the construction of the press 1 gentle balance is optimized or completed.
Als Führung s großen können dafür auch gewonnene Daten aus der Lage des Stößels 1.1 allein maßgebend sein. In dem so über die aus dem„quasi sensorischen Mittel" Zug-/Druckpunkt 2.4 ermittelten Daten während des Umformprozesses gesteuerten Kräfteausgleich wird auch berücksichtigt, dass sich die jeweiligen Kräfte bzw. Lagen des Stößels 1.1 verändern und die jeweiligen, aus der Kraft oder Lage des Stößels 1.1 abgeleiteten Führungsgrößen wechseln können. Für die Aufnahme der Daten im Bereich Zug-/Druckpunkt 2.4 können bekannte As a guide s large can also be obtained data from the position of the plunger 1.1 alone prevail. In the so determined via the data determined from the "quasi-sensory mean" tension / pressure point 2.4 during the forming process balance of force is also considered that the respective forces or positions of the plunger 1.1 change and the respective, from the force or position of Tappet 1.1 derived reference variables can change. For the recording of the data in the area of tension / pressure point 2.4 known
kraftaufnehmende Elemente 2.4.4, wie Dehnmeßstreifen oder Piezoelemente oder gleichwirkende Mittel eingesetzt werden, die fachmännisch üblich auswählbar sind. Auch die Ausbildung der ersten, zweiten und dritten Mittel 4.1, 4.2, 4.3 obliegt der fachmännischen Üblichkeit und muß hier nicht näher ausgeführt werden. Force-absorbing elements 2.4.4, such as strain gauges or piezoelectric elements or equivalent means are used, which are selectable in the usual professional manner. The training of the first, second and third means 4.1, 4.2, 4.3 is subject to the skill of the art and must not be detailed here.
Das erfindungsgemäße Prinzip ist gleichermaßen für eine hier nicht erläuterte Presse mit Oberantrieb anwendbar, in der der Kraftfluß von einer oben liegenden Antrieb seinrichtung über einen Stößel mit einem Werkzeugoberteil zu einem Werkzeugunterteil über eineThe principle of the invention is equally applicable to a press not discussed here with top drive, in which the power flow from an overhead drive device via a plunger with a tool shell to a lower tool part via a
Druckverbindung erfolgt. Auch hier kann der der Stößel mit dem Werkzeugoberteil zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt in mindestens einem reversierenden einzelnen Hub oder den unteren Totpunkt und den oberen Totpunkt durchlaufenden Hüben auf das Werkzeugunterteil aufsetzend gefahren werden. Pressure connection is made. Again, the ram with the tool upper part between an upper and a lower dead center in at least one reversing individual stroke or the bottom dead center and the top dead center continuous strokes are placed on the lower tool part.
Die Verwendung von Daten des Kraftflusses in jener Presse für den Betrieb eines Stößels bei einer infolge von außermittigen Kräften auftretenden Schrägstellung des Stößels und daraus resultierenden unterschiedlichen Belastungen der an dem Kraftfluss beteiligten Teile, die ebenfalls entsprechend dem Hookeschen Gesetz in Abhängigkeit der jeweils wirkenden Kräfte einer Aufdehnung oder Auffederung unterliegen, werden erfasst und in einer Beziehung zur Antriebseinrichtung und Lage des Stößels ausgewertet, wonach für den Betrieb The use of data of the power flow in that press for the operation of a plunger in an occurring due to off-center forces inclination of the plunger and resulting different loads of the parts involved in the power flow, which also according to Hooke's law, depending on the respective forces of expansion or rebound are detected and evaluated in a relationship to the drive means and position of the plunger, after which for the operation
o eine Schrägstellung des Stößels zugelassen oder  o allowed an inclination of the plunger or
o einer Schrägstellung des Stößels entgegengewirkt oder  o counteracted an inclination of the plunger or
o eine Schrägstellung des Stößels eingesteuert  o an inclination of the plunger is controlled
wird. becomes.
Hierbei können für die erfindungs gemäße Verwendung die an dem Kraftfluss beteiligten Teile, wie Pleuel oder Spindeln sein, die in einem Druckpunkt auf den Stößel wirken und in diesem mit dem Stößel verbunden sind. Im Bereich des besagten Druckpunktes werden für die Aufnahme der Daten des Kraftflusses analoge kraftaufnehmende Elemente 2.4.4, wie Dehnmeßstreifen oder Piezoelemente oder gleichwirkende Mittel eingesetzt. Im Übrigen gelangen analog dem obigen Ausführungsbeispiel die Merkmale der Ansprüche 3 bis 15 zur Anwendung. Here, for the fiction, contemporary use involved in the power flow parts, such as connecting rods or spindles, which act at a pressure point on the plunger and are connected in this with the plunger. In the area of the said pressure point, analogue force-absorbing elements 2.4.4, such as strain gauges or piezoelectric elements or equivalent means, are used to record the force flow data. Incidentally, analogously to the above embodiment, the features of claims 3 to 15 are used.
Gewerbliche Anwendbarkeit Industrial Applicability
Die erfindungs gemäße Verwendung der Daten einer Presse lässt sich einerseits in geschaffene Grundsysteme ohne großen baulichen Aufwand realisieren und gewährleistet andererseits eine The fiction, contemporary use of the data of a press can be realized on the one hand in created basic systems without great structural complexity and on the other hand guarantees a
o zulassbare Schrägstellung oder  o allowable inclination or
o Entgegenwirkung einer Schrägstellung oder  o counteracting an inclination or
o eine gezielt eingesteuerte Schrägstellung  o a deliberately controlled inclination
des Stößels und unterstützt die Effizienz wirkender Kräfte für einen energiesparenden Betrieb einer jeden gattungsgemäßen Presse. the plunger and supports the efficiency of forces acting for energy-saving operation of each generic press.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 = Presse  1 = press
1.1 = Stößel  1.1 = plunger
1.2 = Werkzeugoberteil  1.2 = tool shell
2 = Antrieb seinrichtung 2 = drive device
2.1 = exzentrisches Antriebselement  2.1 = eccentric drive element
2.2 = Motor oder Servomotor  2.2 = motor or servomotor
2.3 = Zugelement, Zugstange, Zugspindel (Unterantrieb), Druckelement, Spindel,  2.3 = tension element, drawbar, traction spindle (lower drive), pressure element, spindle,
Kolben-/Zylindereinheit (Oberantrieb)  Piston / Cylinder Unit (Upper Drive)
2.4 = Zug-/Druckpunkt  2.4 = pull / push point
2.4.1 = Zugverbindung (Unterantrieb), Druckverbindung  2.4.1 = train connection (sub-drive), pressure connection
(Oberantrieb)  (Top drive)
2.4.2 = konvexe Kugelsegmentauflage  2.4.2 = convex spherical segment support
2.4.3 = konkave Kugelsegmentauflage 2.4.3 = concave spherical segment support
2.4.4 = kraft-/wegeaufnehmendes Element  2.4.4 = force / wegeaufnehmendes element
2.5 = Zugpleuel  2.5 = Zugpleuel
2.6 = Antriebs sträng 3 = Unterbau 2.6 = drive sträng 3 = substructure
3.1 = Tisch  3.1 = table
3.2 = Werkzeugunterteil 4 = Steuer- und Regeleinrichtung  3.2 = lower tool part 4 = control and regulating device
4.1 = erste Mittel für Aufnahme von Daten aus der Lage des Stößels (1.1) 4.1 = first means for recording data from the position of the plunger (1.1)
4.2 = zweite Mittel für Aufnahme von Daten 4.2 = second means for receiving data
4.3 = dritte Mittel für die für die Aufnahme von Daten des Kraftflusses 5 = Werkstück h = Hub  4.3 = third means for the recording of data of the power flow 5 = workpiece h = stroke

Claims

Patentansprüche claims
Verwendung von Daten des Kraftflusses in einer Presse (1) für den Betrieb eines Stößels (1.1),  Use of data of the force flow in a press (1) for the operation of a plunger (1.1),
wobei die Presse (1) mindestens eine, mit mindestens über einen Antriebsstrang (2.6) verbundene, eine Kraft erzeugende Antriebseinrichtung (2), mindestens den einen Hub (h) ausführenden und die Kraft übertragenden, mindestens ein  wherein the press (1) at least one, at least one drive train (2.6) connected to a force generating drive means (2), at least one hub (h) exporting and transmitting the force, at least one
Werkzeugoberteil (1.2) aufnehmenden Stößel (1.1), und mindestens ein dem Stößel (1.1) und dem korrespondierenden Werkzeugoberteil (1.2) zugeordnetes Werkzeugunterteil (3.2) aufweist, welche Teile der Presse (1) den Kraftfluß von der Antriebseinrichtung (2) zum Werkzeugoberteil (1.2) herstellen,  Tool upper part (1.2) receiving plunger (1.1), and at least one of the plunger (1.1) and the corresponding upper tool part (1.2) associated tool lower part (3.2), which parts of the press (1) the power flow from the drive device (2) to the upper tool ( 1.2),
wobei zwischen Werkzeugoberteil (1.2) und Werkzeugunterteil (3.2) ein  wherein between the upper tool part (1.2) and lower tool part (3.2) a
Werkstück (5) oder Material bearbeitet oder verformt wird und der Stößel (1.1) mit dem Werkzeugoberteil (1.2) zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt in mindestens einem reversierenden einzelnen Hub (h) oder den unteren Totpunkt und den oberen Totpunkt durchlaufenden Hüben (h) auf das  Workpiece (5) or material is machined or deformed and the plunger (1.1) with the upper tool part (1.2) between an upper and a lower dead center in at least one reversing individual stroke (h) or the bottom dead center and the top dead center continuous strokes (h ) on the
Werkzeugunterteil (3.2) aufsetzend gefahren wird,  Lowering the tool lower part (3.2),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Daten von infolge außermittigen Kräften auftretenden unterschiedlichen Belastungen des gesamten Kraftflusses oder aller an dem Kraftfluss beteiligten Teile, welche Kräfte entsprechend dem Hook 'sehen Gesetz eine Aufdehnung oder Auffederung oder Bewegung der beteiligten Teile hervorrufen, erfasst und in einer Beziehung zur Antriebseinrichtung (2) und zur Lage des Stößels (1.1) ausgewertet werden,  the data of differing loads of the entire force flow or of all parts involved in the force flow occurring due to off-center forces, which forces according to the Hook's Law cause an expansion or rebound or movement of the parts involved, and in a relation to the drive means (2) and to evaluate the position of the plunger (1.1),
wonach für den Betrieb  after that for the operation
o eine Schrägstellung des Stößels (1.1) zugelassen oder  o an inclination of the plunger (1.1) allowed or
o einer Schrägstellung des Stößels (1.1) entgegengewirkt oder  o counteracted an inclination of the plunger (1.1) or
o eine Schrägstellung des Stößels (1.1) eingesteuert  o an inclination of the plunger (1.1) controlled
wird.  becomes.
Verwendung von Daten des Kraftflusses einer Presse (1) für den Betrieb eines Stößels (1.1), Use of data of the force flow of a press (1) for the operation of a plunger (1.1),
wobei die Presse (1) mindestens eine, in einem Unterbau (3), angeordnete und mit mindestens über einen Antriebs sträng (2.6) verbundene, eine Kraft erzeugende Antrieb seinrichtung (2), mindestens den einen Hub (h) ausführenden und die Kraft übertragenden, mindestens ein Werkzeugoberteil (1.2) aufnehmenden Stößel (1.1), mindestens ein mittels einer Zugverbindung (2.4.1) oder Druckverbindung an dem Stößel (1.1) angreifendes Zugelement (2.3) oder Druckelement zur Übertragung des Antriebs für den Hub (h) des Stößels (1.1) und mindestens ein dem Stößel (1.1) und dem korrespondierenden Werkzeugoberteil (1.2) zugeordnetes wherein the press (1) at least one, in a substructure (3) arranged and with at least one drive sträng (2.6) connected, a force generating drive device (2), at least one stroke (h) exporting and the force at least one tappet (1.1) receiving at least one tool upper part (1.2), at least one tension element (2.3) acting on the tappet (1.1) by means of a tension connection (2.4.1) or pressure connection, or pressure element for transmitting the drive for the stroke (h) of FIG Plunger (1.1) and at least one of the plunger (1.1) and the corresponding upper tool part (1.2) associated
Werkzeugunterteil (3.2) aufweist, welche Teile der Presse (1) den Kraftfluß von der Antriebseinrichtung (2) zum Werkzeugoberteil (1.2) herstellen,  Tool lower part (3.2), which parts of the press (1) produce the power flow from the drive device (2) to the upper tool part (1.2),
wobei zwischen Werkzeugoberteil (1.2) und Werkzeugunterteil (3.2) und ein Werkstück (5) oder Material bearbeitet oder verformt wird und der Stößel (1.1) mit dem Werkzeugoberteil (1.2) zwischen einem oberen und einem unteren Totpunkt in mindestens einem reversierenden einzelnen Hub (h) oder den unteren Totpunkt und den oberen Totpunkt durchlaufenden Hüben (h) auf das  wherein between the upper tool part (1.2) and lower tool part (3.2) and a workpiece (5) or material is machined or deformed and the plunger (1.1) with the upper tool part (1.2) between an upper and a lower dead center in at least one reversing single stroke (h ) or the bottom dead center and the top dead center passing strokes (h) on the
Werkzeugunterteil (3. Tool lower part (3.
2) aufsetzend gefahren wird, 2) is driven on,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Zugverbindung (2.4.1) mit dem Zugelement (2. the train connection (2.4.1) with the tension element (2.
3) oder die Druckverbindung mit dem Druckelement am Stößel (1.1) in einem eine Schrägstellung des Stößels zulassenden Zug-/Druckpunkt (2.4) gelagert ist, 3) or the pressure connection with the pressure element is mounted on the tappet (1.1) in a direction of inclination of the tappet permitting tensile / pressure point (2.4),
Daten des dort wirkenden Kraftflusses einer Aufdehnung oder Auffederung oder Bewegung im Bereich des Zug-/Druckpunktes (2. Data of the force flow acting there of an expansion or rebound or movement in the region of the tensile / pressure point (2.
4) oder des Zugelementes (2.3) oder des Druckelementes erfasst und in einer Beziehung zur Antrieb seinrichtung (2) und zur Lage des Stößels (1.1) ausgewertet werden, 4) or the tension element (2.3) or the pressure element detected and in a relationship to the drive device (2) and the position of the plunger (1.1) are evaluated,
wonach für den Betrieb  after that for the operation
o eine Schrägstellung des Stößels (1.1) zugelassen oder  o an inclination of the plunger (1.1) allowed or
o einer Schrägstellung des Stößels (1.1) entgegengewirkt oder  o counteracted an inclination of the plunger (1.1) or
o eine Schrägstellung des Stößels (1.1) eingesteuert  o an inclination of the plunger (1.1) controlled
wird.  becomes.
Verwendung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Use according to claim 2, characterized by the formation of the
Zugelementes (2.3) als Zugstange oder Zugspindel. Pulling element (2.3) as drawbar or pulling spindle.
Verwendung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Use according to claim 2, characterized by the formation of the
Druckelementes als Pleuel oder Spindel oder Kolben-/Zylindereinheit. Pressure element as a connecting rod or spindle or piston / cylinder unit.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine im Zug- /Druckpunkt (2.3.4) eine, einander kalottenförmig korrespondierende, je eine konvexe Kugelsegmentauflage (2.3.2) und eine konkave Kugelsegmentauflage (2.3.3), eine gelenkartig veränderbare Lagerung des Zugelementes (2.3) oder Druckelementes zulassende Anordnung der Zugverbindung (2.4.1) oder der Druckverbindung. 5. Use according to one of claims 2 to 4, characterized by a in the tensile / pressure point (2.3.4) one, each dome-shaped corresponding, depending on a convex spherical segment support (2.3.2) and a concave spherical segment support (2.3.3), a articulated changeable mounting of the tension element (2.3) or pressure element permitting arrangement of the train (2.4.1) or the pressure connection.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine im Zug- /Druckpunkt (2.3.4) eine veränderbare Stellung aufgrund von zulässigen Elastizitäten des Zugelementes (2.3) oder Druckelementes zulassende lösbare oder unlösbare oder starre Ausbildung der Zugverbindung (2.4.1) oder der Druckverbindung. 6. Use according to one of claims 2 to 4, characterized by a in the tensile / pressure point (2.3.4) a variable position due to allowable elasticities of the tension element (2.3) or pressure element permitting detachable or non-detachable or rigid training of the train connection (2.4. 1) or the pressure connection.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die 7. Use according to one of claims 1 to 6, characterized by the
Auswertung der Daten in einer Beziehung gemäß der Hookeschen Funktion F= D x Δ.  Evaluation of the data in a relationship according to the Hooke function F = D x Δ.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens ein erstes Mittel (4.1) für die Aufnahme von Daten eines Weges oder des Hubes (h) betreffend die Lage des Stößels (1.1). 8. Use according to one of claims 1 to 7, characterized by at least a first means (4.1) for receiving data of a path or the stroke (h) concerning the position of the plunger (1.1).
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens ein zweites Mittel (4.2) für die Verarbeitung von Daten zu mindestens einem der Zustände oder eine der Funktionen 9. Use according to one of claims 1 to 7, characterized by at least a second means (4.2) for the processing of data to at least one of the states or one of the functions
der Lage des Stößels (1.1),  the position of the plunger (1.1),
des Kraftflusses der beteiligten Teile,  the power flow of the involved parts,
zur gezielten Schrägstellung des Stößels (1.1).  for the targeted inclination of the plunger (1.1).
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens ein drittes Mittel (4.3) für die Aufnahme von Daten des Kraftflusses der beteiligten Teile. 10. Use according to one of claims 1 to 8, characterized by at least a third means (4.3) for receiving data of the power flow of the parts involved.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch mindestens ein in mindestens einem Teil der Presse (1) angeordnetes, kraft- oder 11. Use according to one of claims 1 to 10, characterized by at least one in at least one part of the press (1) arranged, force or
bewegungserfassendes Element (2.4.4). motion-detecting element (2.4.4).
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine die Daten des ersten, zweiten und dritten Mittels (4.1, 4.2, 4.3) verarbeitende Steuer- und Regeleinrichtung (4) für mindestens eines der Steuersignale 12. Use according to one of claims 1 to 11, characterized by a data of the first, second and third means (4.1, 4.2, 4.3) processing control and regulating device (4) for at least one of the control signals
o Schrägstellung des Stößels (1.1) zulassen oder  o Allow tilting of the tappet (1.1) or
o Schrägstellung des Stößels (1.1) entgegenwirken oder  o Counteract the tilting of the plunger (1.1) or
o Schrägstellung des Stößels (1.1) einsteuern  o Control the inclination of the plunger (1.1)
zum Betrieb des Stößels (1.1).  for operation of the plunger (1.1).
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine 13. Use according to one of claims 1 to 12, characterized by a
Einbeziehung mindestens des ersten Mittels (4.1) oder des zweiten Mittels (4.2) oder des dritten Mittels (4.3) für einen gesteuerten oder geregelten Prozessablauf, wobei eine Beziehung zwischen den mit dem zweiten Mittel (4.2) oder dritten Mittel (4.3) verarbeiteten Daten auftretender Umformkräfte und der mit dem ersten Mittel (4.1) oder dem zweiten Mittel (4.2) ermittelten Daten der Lage des Stößels (1.1) hergestellt wird.  Including at least the first means (4.1) or the second means (4.2) or the third means (4.3) for a controlled process, wherein a relationship between the data processed by the second means (4.2) or third means (4.3) occurs Forming forces and with the first means (4.1) or the second means (4.2) determined data of the position of the plunger (1.1) is produced.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im14. Use according to one of claims 1 to 13, characterized in that in
Prozeßbetrieb als Führungsgrößen die mit dem zweiten Mittel (4.2) oder dritten Mittel (4.3) festgestellten Daten und die Daten der mit dem ersten Mittel (4.1) festgestellten Daten der Lage des Stößels (1.1) so gesteuert/geregelt werden, dass sich der gewünschte Kraftverlauf/ Kräfteausgleich einstellt. Process operation as a guide the data determined by the second means (4.2) or third means (4.3) and the data of the first means (4.1) determined data of the position of the plunger (1.1) so controlled that the desired force curve / Force balance adjusts.
15. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im15. Use according to one of claims 1 to 13, characterized in that in
Prozeßbetrieb als Führungsgrößen die festgestellten Daten der Lage des Stößels (1.1) vorgegeben werden, wonach der gewünschte Kraftverlauf/ Kräfteausgleich eingestellt wird. Process operation as a guide the specified data of the position of the plunger (1.1) are given, after which the desired force curve / force compensation is set.
16. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die16. Use according to one of claims 1 to 15, characterized in that the
Führungsgrößen aus den festgestellten Daten des Kraftflusses der beteiligten Teile oder der Umformkräfte und die Führungsgrößen aus den festgestellten Daten der Lage des Stößels (1.1) während des Prozeßbetriebs gewechselt werden. Reference variables from the determined data of the force flow of the parts involved or the forming forces and the reference variables from the determined data of the position of the plunger (1.1) are changed during the process operation.
17. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den während des Prozesses sich jeweils verändernden Kräften oder Lagen des Stößels 1.1 resultierenden Daten von mindestens einem der ersten, zweiten und dritten Mittel (4.1, 4.2, 4.3) verarbeitet werden. 17. Use according to one of claims 1 to 16, characterized in that from the during the process each changing forces or positions of the plunger 1.1 resulting data of at least one of the first, second and third means (4.1, 4.2, 4.3) processed become.
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